题目内容
7．
如图所示是一种空气开关原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路．（1）空气开关的原理是当电流超过限制电流时，会自动切断电路，电流过大的原因是一、短路，二、总功率过大．
（2）当电流超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开刚转动时，杠杆OA属于省力杠杆．
（3）若要把空气开关接入家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的火线上．
分析 （1）引起家庭电路电流过大的原因是短路或用电器的总功率过大；
（2）明确杠杆的结构，根据力臂的关系判断其类型；
（3）空气开关要想对电路起保护作用，必须接在火线上；
解答 解：（1）空气开关的原理是当电流超过限制电流时，会自动切断电路；电流过大的原因可能是短路或用电器总功率过大；
（2）如图所示，金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，O为支点，动力在左端A点方向向上，动力臂为OA，阻力为金属杆向下的重力，作用点在杆OA的中点，阻力臂为$\frac{1}{2}OA$，所以动力臂大于阻力臂，杠杆OA属于一个省力杠杆；
（3）要把空气开关接入家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的火线上．
故答案为：（1）总功率过大；（2）省力；（3）火．
点评 本题通过空气开关原理图，考查了电流过大的原因、杠杆的种类、安全用电的原则等知识，是一道综合性题目，有一定难度．
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如图所示电路，电源两端电压 保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，三个电表的示数都发生变化，电流表A、电压表V1、电压表V2的示数分别用I、U1、U2表示，他们的示数变化量大小分别用△I、△U1、△U2表示，则$\frac{{U}_{1}}{I}$不变，$\frac{{U}_{2}}{I}$增大，$\frac{△{U}_{1}}{△I}$不变，$\frac{△{U}_{2}}{△I}$不变．（各空均选填“增大”、“减小”或“不变”）
在测量滑块与木板之间的滑动摩擦力探究活动中，实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮，绳的另一端悬挂托盘，实验时，在托盘中放入适量的砝码，使滑块做匀速直线运动．已测量出木板的质量m1，滑块的质量m2，砝码的质量m3，托盘和砝码的总质量m4．
2．下面是文奇和包博等同学进行的电学实验：
（1）文奇为了探究通过导体的电流跟电阻的关系，设计了如图甲所示的电路．
①请用笔画代替导线完成图甲电路的连接；
②文奇看到了邻组同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表正负接线柱接反了；
③如果文奇连接电路时接入的电阻为5Ω，控制电阻两端的电压为2V，那么将5Ω的电阻换成10Ω的电阻时，应将滑动变阻器的滑片向左端调节，使电压表示数为2V；把10Ω的电阻换成20Ω的电阻，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明她选择的滑动变阻器最大阻值太小；
④更换器材后，重新实验，将数据记录在表格中，分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
（2）包博将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量其不同电压下的电功率．
①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是小灯泡断路；
②排除故障，继续实验．如图乙所示是某次实验电流表的示数为0.1A．最后根据实验数据画出I-U图象（如图丙）．根据图象求出小灯泡正常发光时的功率为0.625W；
③通过分析I-U图象，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是灯丝电阻随温度升高而增大．
（3）完成上述实验后，包博又重新设计了电路（如图丁），测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为I1．请完成实验步骤（已知电源电压为U）．
①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1；
②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节滑动变阻器R1的滑片使电流表示数为I1；再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；
③则小灯泡的额定功率表达式为P额==$\frac{{{UI}_{1}}^{2}}{{I}_{2}}$．
（1）文奇为了探究通过导体的电流跟电阻的关系，设计了如图甲所示的电路．
①请用笔画代替导线完成图甲电路的连接；
②文奇看到了邻组同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表正负接线柱接反了；
③如果文奇连接电路时接入的电阻为5Ω，控制电阻两端的电压为2V，那么将5Ω的电阻换成10Ω的电阻时，应将滑动变阻器的滑片向左端调节，使电压表示数为2V；把10Ω的电阻换成20Ω的电阻，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明她选择的滑动变阻器最大阻值太小；
④更换器材后，重新实验，将数据记录在表格中，分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
| 电压U/V | 2 | ||
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
| 电流I/A | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是小灯泡断路；
②排除故障，继续实验．如图乙所示是某次实验电流表的示数为0.1A．最后根据实验数据画出I-U图象（如图丙）．根据图象求出小灯泡正常发光时的功率为0.625W；
③通过分析I-U图象，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是灯丝电阻随温度升高而增大．
（3）完成上述实验后，包博又重新设计了电路（如图丁），测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为I1．请完成实验步骤（已知电源电压为U）．
①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1；
②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节滑动变阻器R1的滑片使电流表示数为I1；再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；
③则小灯泡的额定功率表达式为P额==$\frac{{{UI}_{1}}^{2}}{{I}_{2}}$．
如图所示，斜面长s=4m，高h=2m，用平行于斜面向上的7.5N的拉力将10N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，则斜面的机械效率是66.7%，（保留一位小数）物体所受的摩擦力等于2.5N．
16．
如图，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器铭牌模糊，只能辨识出标有“1A”字样．断开开关S，电流表示数为0.4A；闭合开关S，滑片P从某处M点分别向左、右移动，发现电流表示数的最大变化量均为0.2A．下列判断正确的是（ ）
如图，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器铭牌模糊，只能辨识出标有“1A”字样．断开开关S，电流表示数为0.4A；闭合开关S，滑片P从某处M点分别向左、右移动，发现电流表示数的最大变化量均为0.2A．下列判断正确的是（ ）| A． | 电源电压为20V | |
| B． | 滑动变阻器的最大阻值是20Ω | |
| C． | 滑片P在M点时电流表的示数0.8A | |
| D． | 滑片P移动过程中，电路的最小总功率是8W |
17．在探究杠杆平衡条件的过程中．
（1）我们把支点放在质地均匀的杠杆中间，这样做的目的是避免杠杆自身重力对实验的影响；
实验时，首先调节杠杆两端的平衡螺母，并使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于测量力臂；同学们通过多次实验，得出以下数据，请你应用杠杆平衡条件，把表格中的数据填写完整．
（2）小明同学实验时，在杠杆上挂了如图a所示的两组钩码．若在不加减钩码的前提条件下，把左端的两个钩码向右移动1个格，可使杠杆平衡；若在不移动钩码位置的前提条件下，采用两端同时减掉1个钩码的方法，也可使杠杆平衡（杠杆上相邻刻线之间的距离相等，每个钩码的质量都相同）．
（3）在杠杆上挂1牛的重物，如图b所示，则弹簧测力计的示数＞2牛（选填“＞”、“=”或“＜”）；若将所挂的重物往右移，则弹簧测力计的示数会变小（选填“变大”、“不变”或“变小”），若所挂重物位置不变把弹簧测力计改为竖直向上拉（所拉位置不变），则弹簧测力计的示数会变小（选填“变大”“不变”或“变小”）．
（1）我们把支点放在质地均匀的杠杆中间，这样做的目的是避免杠杆自身重力对实验的影响；
实验时，首先调节杠杆两端的平衡螺母，并使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于测量力臂；同学们通过多次实验，得出以下数据，请你应用杠杆平衡条件，把表格中的数据填写完整．
| 物理量\次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| L1/m | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.2 |
| F1/N | 0.5 | 0.5 | 1.5 | 2 |
| L2/m | 0.05 | 0.05 | 0.1 | 0.1 |
| F2/N | 1 | 1.5 | 3 | 4 |
（3）在杠杆上挂1牛的重物，如图b所示，则弹簧测力计的示数＞2牛（选填“＞”、“=”或“＜”）；若将所挂的重物往右移，则弹簧测力计的示数会变小（选填“变大”、“不变”或“变小”），若所挂重物位置不变把弹簧测力计改为竖直向上拉（所拉位置不变），则弹簧测力计的示数会变小（选填“变大”“不变”或“变小”）．